摘要：概述了泡沫染整技术，介绍了泡沫的形成、泡沫类型及其性能，包括泡沫密度、稳定性、均匀度、 润湿性、内部气泡大小、流变性等，图例介绍了泡沫整理设备，举例阐述了泡沫上浆、泡沫丝光、泡沫印花、 泡沫染色、泡沫整理几种泡沫加工技术在纺织品染整中的应用情况，并分析了泡沫染整节能、节水、节约 染化料、降低污染等优点及发展前景。
关键词：泡沫染整；加工技术；纺织品；发展概况
1泡沫染整的概述
20世纪70年代的石油危机 使得许多纺织染整工作者开始致 力于降低纺织染整加工中能源消 耗的研究，纺织品的泡沫加工作为 一种节能、节水的新型加工技术逐 渐被人们所重视，并应用到印染行 业的诸多领域中，达到了与常规工 艺相当的效果，有些方面甚至超过 常规工艺。但是由于这项技术在大 生产过程中的难控制性而没有被 工业化推广，造成了泡沫染整技术 在20世纪70—80年代一度处于 研究的热潮之后就被冷却下来的 局面。
近年来随着人们的环保意识 的不断提升，绿色生产、清洁生产的 呼声日益高涨，再加上石油价格上 升，能源大量消耗，原料成本急剧上 涨以及全球竞争日益激烈，人们要 求通过改进和创新加工技术以降低 成本，来赢得市场。但必须强调在减 少能耗、提高效率的同时，对环境的 影响要降到最低，而泡沫加工技术已证明是有助于达到上述目的的一 种方法，这样泡沫染整工艺有望成 为湿加工的发展方向之一，将会越 来越被人们所重视。
泡沫染整是将染整工作液通 过发泡，制成泡沫体系后施加于织 物上的一种低给液染整工艺。在泡 沫加工过程中，工作液中的部分水 被空气替代，替代程度愈高，水的 消耗愈少，节能愈多。泡沫加工可 以提高生产效率，进行湿加工，减 少废水，降低染料及化学品的泳 移，能更有效地利用工作液中的化 学品和染料，减少化学品的消耗以 及控制染料和化学品在纤维或织 物内部的渗透。泡沫染整的诸多优 点使织物湿加工总体成本大大降 低。目前较成熟的泡沫工艺有泡沫 整理、泡沫印花、泡沫染色等。
2泡沫的形成及其类型
2.1泡沫的形成
“泡”是由液膜包围着气体所 形成，泡沫是由大量气体分散在少 量液体之中形成微泡聚集体，并以液体薄膜相互隔离，且具有一定的 集合形状，是一种微小多相、黏状 且不稳定的体系。绝对的液体不会 产生泡沫，在绝对纯的液体的液面 以下形成的气泡，当它们相互接触 或从液体中逸出时，就会立即破 裂。能形成稳定泡沫的液体，至少 必须含有两个以上的组分。在纺织 工业中使用的是水中冲入空气的 含水泡沫。泡沫的形成如图1所 示。
如图1可见，首先，一个气泡 在含有表面活性剂的水溶液中， 被一层表面活性剂的单分子膜包围，当该气泡冲破了表面活性溶液面-空气的界面时，第二层表面 活性剂包围着第一层表面活性剂膜而形成一种含有中间液层的泡沫薄膜层，在这种泡沫薄膜层中含有纺织整理中必须的化学品液体，当各个相邻的气泡聚集在一起时， 就成为泡沫。
泡沫形状主要有球形和多面 体2大类。球形泡沫是气泡在水中一个接一个地分布，是液体分散剂内成堆的独立气泡；当气泡超过最 致密的球形分布（气体的体积分数 高于74%）时，就变成多面体泡沫。 因此，多面体泡沫是气体聚集群体，见图2［1］。
2.2泡沫的类型
从能量观点来看，泡沫是不稳定的，由于空气和水具有相反的特性，因此它们最终是要分离的，一般球形泡沫不稳定，排液很快，寿命很短；多面体泡沫，从气泡间通道和三叉槽中排液速度较慢，属于亚稳态泡沫。泡沫大致分为3大类：稳定性泡沫、半稳定性泡沫、不稳定性泡沫。
2.2.1稳定性泡沫
稳定性泡沫即使在烘干后也不会破裂而且能保持其结构。它们通常能稳定保持在纺织品底层的表 面上，因为其渗透力很弱，而且手感 光滑柔软。由于这层泡沫结构，织物透气性好，同时防水性也好。
稳定泡沫涂层厚度为0.3～1. mm，并且在烘干后必须压碎。在许 多场合下，还另外需要使用轧光 机。高压压碎、普通压碎和使用轧 光机压碎的区别仅仅是压力程度 的不同。压碎后，一层聚合物就附着在纺织品底层上，纺织品就具有 了耐牢性。稳定性泡沫应用于各种 类型窗帘的涂层整理，以及多孔渗 水、可透气的户外服装的整理。通过泡沫整理，纺织品膜具有很强的 水蒸气渗透性及防水性，且经过高 达50次的水洗后这层整理剂膜仍 不会出现分层现象。
2.2.2半稳定性泡沫
半稳定性泡沫施加在纺织品 上后也会破裂，但在烘干后，仍能 看出织物上的泡沫整理液，与其说 是整理液还不如说是涂层增稠剂。 对家用纺织品来说，只需要一 步就可以在织物的正面和反面施 加两种不同的化学品而获得优良 的性能。例如，在织物上面施加阻 燃整理剂，同时从下面利用泡沫封 闭体系施加柔软剂或碳氟化合物 整理剂。这种方式既节省成本又节 约能量，相对典型的双面施加，其 优点是显而易见的。
2.2.3不稳定性泡沫
不稳定性泡沫用于泡沫整理 时，当施加于纺织品上后就会立即 破裂，也就是说，所用整理剂无论是 通过浸轧还是泡沫整理的方式，当 施加在纺织品上烘干后，这种整理 剂就看不到了。不稳定的泡沫整理 通常所用的整理剂有柔软剂、碳氟 化合物等。
不稳定性泡沫能应用于许多 封闭体系，通过泡沫搅拌器产生泡 沫，然后被传输到给液器上，通过 给液器上的裂缝持续、均匀分布在 织物上。在开放体系使用泡沫整理 时，与上述规则不同，比如给无纺 布进行泡沫整理时，水平轧车将泡 沫从两面压在无纺布上，要特别注 意不稳定泡沫的稳定性［2］。
3泡沫的性能
泡沫的性能有泡沫密度、泡沫 稳定性、泡沫均匀度、泡沫润湿性泡沫内气泡大小、泡沫流变性等。
3.1泡沫密度
是指单位体积的泡沫质量或 发泡率。其计算公式如下: 泡沫密度=（泡沫质量，g）/（泡 沫容量，cm3）
发泡率定义如下：发泡率表示 1 kg的液体可以产生的泡沫体积， L。如密度0.05 g/cm3相当于50 g/L， 即发泡率为1∶20。发泡率越低，则 泡沫含液量越高；发泡率越高，则 泡沫含液量越低。发泡率的大小应 视被加工织物种类、车速等因素而 确定。
3.2泡沫的稳定性 泡沫是亚稳系统。稳定时间过短，由泡沫发生器形成的泡沫未输送到织物表面就已中途破裂，造成色差；若稳定时间太长，印花到织物上的泡沫又不能很快均匀破裂， 也会造成色差。
3.3泡沫均匀度
只有泡沫达到均匀，才能使整 理达到均匀。
3.4泡沫的润湿性
由泡沫或者由泡沫破裂以后 释放的液体所产生的良好润湿性 对于那些尚未经充分前处理的或 者是组织很紧密的织物尤为重 要。
3.5泡沫的大小
泡沫要尽量地小。一般地说，泡沫越小，越接近多面体结构，也就越 稳定。泡沫起着载体的作用，泡沫壁 的厚度以及泡沫的大小直接影响着 泡沫携载染化料的能力，一般要求 泡沫的直径在8μm左右。
3.6泡沫流变性
如同泡沫的稳定性一样，它也是重要的参数。但是要确定泡沫的 流变性至今仍无适当的办法［3-4］。
4泡沫整理的设备
泡沫整理设备由发泡装置和泡沫施加装置2大部分组成。
4.1发泡装置
发泡装置主要分为3大类:填料式静态发泡器、多级网式静态发 泡器和动态泡沫发生器，见图3～ 图5。
4.2施泡装置
经过对国内外有关设备的调研，泡沫施加装置大致可以归纳为 6种:刮刀式、辊筒式、橡毯真空抽 吸式、网带式、圆网式和狭缝式［5］， 见图6～图11。
5泡沫加工技术在纺织品染整中 的应用
5.1泡沫上浆
泡沫上浆是以泡沫为介质对经纱进行上浆的一种新工艺。黏附 于经纱的泡沫浆经过压浆辊时，泡 沫在轧点处破裂，浆料均匀地分布 在经纱上。泡沫上浆与普通上浆的 主要区别是：普通浆料上浆时，浆 料溶解或分散在水中，以水为介质 将浆料传送到纱线上；而泡沫上浆 工艺中，泡沫（空气和水）是传送介质。
泡沫上浆较普通上浆的优点：
a.节水，因纱线上浆后含水量较少；
b.节能，因烘燥时所需能源相应减少；
c.节约化工浆料，因为泡沫 整理工艺能更好地控制浆料中的 含固量，并采用较低的加重率d.易于退浆，由于浆料较少 地渗透到纱线内部，比较容易去除；
e.不需煮浆，不用浆槽，免除了煮浆桶和浆槽的蒸汽消耗；
f.降低经纱含液率，有利于 提高车速，节约烘燥能量；
g.纱线毛羽少，摩浆少，开口清晰，织造率较高。 泡沫上浆浆料需具备以下条件：
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